浅谈船舶充足稳性

◎ 陈沛伟　南海航海保障中心广州航标处

浅谈船舶充足稳性

◎ 陈沛伟南海航海保障中心广州航标处

确保船舶具有充足稳性是防止船舶倾覆的基本条件，本文分析了船员为确保船舶具有充足稳性有关计算、校验及检验的操作现状并提出相关措施及建议。

充足稳性 检验 建议

1.前言

船舶在海上航行时，因受到风压力、波浪冲击力等外力作用，使船体产生运动。其中最主要的一种运动形式，就是船舶的横摇、如果横摇幅度超过一定限度，就会导致船舶倾覆。船舶稳性的作用是当船舶在外力作用下发生倾斜而不致倾覆,当外力作用消失后,仍能恢复其原来状态的能力。为防止船舶倾覆，IMO通过统计各类海损事故船舶的静稳性参数,提出相应的界限,作为控制船舶稳性的判据，IMO于1993年通过了A.749（18）决议（《关于IMO文件包括的所有船舶的完整稳性规则》），并在1998年以MSC.75（69）决议对此进行了修正。但由于A.749（18）决议和MSC.75（69）决议均属建议性文件，因此IMO根据20世纪中期以来收集的船舶营运统计和气象衡准制定《2008年完整稳性国际规则》，该规则于2010年7月1日生效成为强制性要求。所以船舶满足该规则的规定等同具有充足的稳性。以下分析船员为确保船舶具有充足稳性有关计算、校验及检验的操作现状并提出相关措施及建议。

2.船员在确保船舶具有充足稳性方面存在的困难

2.1船舶稳性资料不全、不在船或没有及时更新

2.1.1公约法规的有关规定

应提供给船长经主管机关或认可组织批准的资料。稳性资料以及与船舶强度相关的装载资料，应连同已经主管机关批准这些资料的证明随时备在船上；如果船舶的任何改装实质上影响到提供给船长的装载或稳性资料，则应提供经修正的资料。必要时船舶应重新进行倾斜试验；如果预计空船排水量的偏差超过2%，或重心纵向位置的偏差超过1%LS，船舶应重做倾斜试验。

2.1.2无法计算船舶稳性或计算结果不准确

船舶所有载荷的重心高度及相关参数必须从船舶稳性资料中查取，也就是说没有船舶稳性资料船员无法计算船舶稳性。如果船舶稳性资料没有及时更新，直接影响船舶稳性计算的准确性。船舶稳性资料的准确性主要由以下因素影响：船舶设计或建造部门初次所提供稳性资料的准确性、日后船舶修理及改装等。因为船员具有很强的流动性，而船舶也经常变换船东，容易造成船舶稳性资料未及时更新而未被船长发现。所以为确保船舶具有充足稳性有必要为船舶提供容易检验判断船舶初稳性高度的装置和方法。

2.2船舶稳性计算的复杂性

2.2.1SOLAS74公约和国内法规有关简化船舶稳性计算的规定

应将主管机关同意的必要资料提供给船长以使他能用迅速而简便的方法获得有关各种营运状态下船舶稳性的正确指导。这些资料应包括：确证符合有关完整及破损稳性要求的最小营运初稳性高度（GM）对吃水的曲线图或表格，也可选择相应的最大许用重心垂向位置（KG）对吃水的曲线图或表格，或这些曲线等效的其他资料。

船长150m及以上的散货船均应配备装载仪，该装载仪主要作用是提供主船体梁的剪力和弯矩资料。但装载仪的配备也非常有利于船舶初稳性高度（GM）计算。在船舶装载完毕和离港之前，船长应确定船舶的纵倾和稳性，并应查明和记录该船是否符合有关规则的稳性衡准。船舶的稳性均应由计算得出。主管机关可以接受采用电子装载仪和稳性计算机或与此等效设施。

韩国籍“岁月”号客轮倾覆事故现场

中国籍“皖神舟67”拖轮倾覆事故场

2.2.2 船舶初稳性高度计算的复杂性

尽管目前船舶稳性的计算得到了较大简化。但是船舶初稳性高度的计算还存在不简便。初稳性高度（GM）计算公式：GM=K M-KG=K M-（△LKGL+∑PiKgi）/(△L+∑Pi),式中；KM—船舶横稳心距基线高度，m,可以根据平均吃水或排水量在静水力参数表上查得；△L—空船排水量，t,可由船舶资料中查得；KGL—空船重心距基线高度，m,可由船舶资料查得；Pi—载荷重量，t；Kgi—载荷的重心距基线的高度，m；从初稳性高度（GM）的计算公式中可知稳性计算涉及的参数较多，比如空船重量及其重心高度，常数及其重心高度，各货舱货物重量及其重心高度，各压载舱压载水重量及其重心高度，各油舱油的重量及其重心高度，各淡水舱淡水重量及其重心高度，船员及旅客重量及其重心高度等各种载荷重量及其重心高度的数值，要准确计算船舶稳性需要准确获得各参数数据，但是除固定载荷外可变载荷都需要船上人员测定，货物资料需要由托运人（货主）提供货物密度、积载因数、货物重心高度、货物重量等，如果无具体可变载荷数据船长就很难准确计算。所以船舶初稳性高度的计算还受到外界因素的影响或存在人为计算错误的风险。

2.3船舶稳性判断及检验现状

在船舶稳性的计算中，由于各种误差或人为计算疏忽影响，使稳性计算结果与船舶实际稳性状况往往难以完全吻合。所以实船稳性判断及检验非常有必要，以便能及时发现问题，并采取必要措施，确保船舶安全营运。

船舶稳性不足的症状：装卸货时，左右重量稍有不均，船立即偏向重的一侧；使用一舷油、水时，船舶很快向另一舷倾斜；船舶受到较小的横风时，船明显倾斜；操船时用舵或使用拖轮、船身明显横倾，甚至绞松系缆也会引起横倾且恢复缓慢；遇到意外情况（如甲板上浪、舱内出现自由液面）时，船舶出现永倾角。以上稳性不足的症状属于粗略评估，当船舶稳性相当差时才能够判断，且判断结果受个人主观影响较大。所以判断实船稳性是否充足需要通过检验的方法。

船舶稳性检验现状：方法一是通过左右舷移动载荷检验稳性。检验方法：检验船舶停泊时的稳性，可以用左右舷移动载荷或一舷起吊货物等方法使船舶产生一个横倾角，以此检验船舶GM值。算式GM=P·Y/（△·tagθ），式中：P—横向移动或起吊的载荷重量，t；Y—P的重心横移的距离或起吊货物的重心距离船舶中线面的横向距离，m；GM—载荷移动前或起吊货物前的初稳性高度，m。该检验方法涉及移动的载荷重量、移动载荷的横向距离、排水量及倾斜角，该检验方法最大的不便利是船上难以找到合适的载荷和横移距离的准确计算，所以船舶极少使用该方法检验船舶稳性。方法二是根据实测横摇周期检验初稳性高度。船舶横摇周期T是在指船舶横摇一个全摆程所需的时间（s）。船舶的横摇周期与初稳性有密切的关系。检验方法：船舶启航后，驾驶员可以用秒表测定船舶的横摇周期，并代入经验公式求得GM值：T=0.58f[（B2+4KG2）/GM]1/2，式中：f—系数，根据船宽吃水比B/d查表；B—船舶型宽，m；d—船舶型吃水，m；KG—船舶重心高度，m；GM—未经自由液面修正的初稳性高度，m。对于船长不超过70m的船舶：GM=（C·B/T）2（m），式中：C—船舶横摇周期系数，其值与船舶大小、形状及重量分布等因素有关，一般货船C=0.7-0.8。由于横摇的周期测定受到风浪作用的影响，测定横摇周期存在较大的误差，如果风平浪静时，船舶基本不左右摇摆，船舶横摇周期也难以测定，所以该方法船员也很少采用，再有在船舶稳性资料中如果无相关f和C的数据就难以计算初稳性高度。

2.4船舶稳性不足导致船舶倾覆的案例

船舶具有充足的稳性是防止船舶倾覆的基本条件之一，但是每年都存在由于船舶稳性不足而导致倾覆事故。事故一：2014年4月16日，“岁月”号客轮载有476人在韩国全罗南道珍岛郡屏风岛以北海域意外进水并最终沉没，仅有172人获救。事故造成超过300人遇难。韩国大检察厅得出结论，认为“岁月”号所属船务公司为扩大载重量而改装船体，破坏了船体的稳定性。事故二：2015年1月15日，“皖神舟67”轮在长江福姜北水道在进行旋回转试验中倾覆，并在短短20秒钟内沉没，事故导致船上25人落水。其中22人遇难，3人获救。

3.船长为确保船舶具有充足稳性所采取有关措施和建议

3.1确保船舶完整的稳性资料在船并及时更新

船长应确保经船级社认可的船舶稳性资料在船，该资料应完整齐全。新上船的船长和驾驶员应在接班前熟悉船舶稳性资料，了解本船的稳性特点及稳性最差的装载及压载情况；了解有关影响稳性的操作限制。定期检验船舶稳性，如对稳性资料有怀疑时应通知公司安排核对并更新船舶稳性资料。当船舶有较大的修理和改装后或累次修理改装后空船重量变化超过2%要做船舶倾斜试验并更新船舶稳性资料。

3.2确保船舶稳性计算的准确性

由于GM值计算涉及的载荷参数较多，有些参数难以确定，需要托运人或岸上人员提供，所以船长驾驶员必须严格把好货物资料和计算关。假如船上不能获得详细的货物资料，船长应通过估算的办法，用偏于安全的计算方法，如集装箱的重心不明时取集装箱的体积中心所计算出的GM值偏小。船长驾驶员绝不能弄虚作假或者不计算，对船舶稳性心中无数。

3.3做好船舶稳性的核算

根据《法定规则》规定，并考虑对船舶安全的要求，船舶在核算其稳性时应注意以下事项：①对稳性衡准中各项指标的核算，都应计及自由液面修正；②未满载液货舱即装载少于98%舱容高度应计自由液面的影响；③装满98%以上舱容的液体舱及存有通常剩余液体的空舱，可不计自由液面的影响；④无限航区船舶在使用冬季载重线或北大西洋冬季载重线的区域内航行，以及国内沿海船舶在冬季航行于青岛以北时，应计及结冰对稳性的影响；⑤尽量避免船舶初始横倾；⑥考虑到船舶在营运过程中外部条件的复杂性和变化性以及船舶自身状态的改变等诸多因素的影响，如船舶随浪航行、大风浪突袭、舱内货物移动、货舱进水等，船舶稳性按规则核算后虽已符合各项要求，但船长仍应注意船舶装载和气象、海况等状况，谨慎驾驶和操作。在船舶遭遇到特殊情况或紧急情况而采取应变措施，应注意船舶的稳性，防止发生倾覆的危险。

3.4为船舶提供便利准确的稳性检验装置

由于船员的流动性、工作量和工作压力大等因素，为避免船舶稳性不足而造成倾覆事故，具体建议如下：为船舶安装检验船舶初稳性高度的水柜，该水柜的体积要准确，水柜中心离船舶中线面的距离也经准确测量，并且该水柜大小要合适，在检验时该水柜装满，能使船舶产生明显的横倾角，再有为船舶安装灵敏度、准确度高的船舶倾斜仪，提高横倾角的读取准确度。当船长需要检验船舶实际初稳性高度时注满该水柜，读取船舶横倾角的变化，并把相关数据代入上述2.3所列的公式直接求取初稳性高度GM值。该装置能简便准确检验船舶稳性，船舶稳性不足或船舶稳性资料有误差可以通过该检验装置及时发现，为确保船舶具有充足稳性提供最后一道安全防线。

4.结束语

船舶具有充足的稳性是防止船舶倾覆的前提条件。然而船舶稳性计算的准确性受到船舶稳性资料、托运人（货主）向船舶提供货物资料的准确性、及时性、船舶修理改装等因素影响，所以有时船长对船舶稳性是否充足没有把握。目前船舶普遍存在检验船舶稳性不便利，如果船舶配有能简便准确检验船舶稳性的装置将解决以往对船舶稳性难以判断的问题。再有目前相关公约法规没有对检验船舶稳性的强制要求，建议IMO为船舶增加简便准确的稳性检验装置的规定。

[1]《国际海上人命安全公约》综合文本.2009.

[2]《船舶法定检验技术规则》.2011.

[3]陈伟炯.《船舶倾覆事故原因及预防措施》.

[4]《2008船舶完整稳性国际规则》.